[发明专利]用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统及其制作方法

权利要求书

1.一种用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统，其特征在于，包括可视化模型箱，所述可视化模型箱的框架由U型钢板制成，所述框架的前后侧面为U型钢板制成的网格状，并在前后侧面的网格状U型钢板上固定有机玻璃板，所述框架的左右侧面及底面固定钢板，且左侧钢板低于框架高度，框架的顶面敞开，所述框架的右侧面钢板内侧设置聚苯乙烯泡沫板；所述可视化模型箱内填筑有围岩材料，并在可视化模型箱内左侧修筑坡体，所述坡体下设置模拟滑坡的滑带；所述可视化模型箱内的围岩材料中水平埋设两个立体交叉放置的隧道模型，所述隧道模型周围布设有若干加速度传感器和若干动态应变片，所述坡体坡面上、滑带上下两侧及围岩材料内布设有若干加速度传感器和动态土压力计。

2.如权利要求1所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统，其特征在于，所述可视化模型箱中两隧道模型的交叉角度为0-90°。

3.如权利要求2所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统，其特征在于，所述可视化模型箱中的一个隧道模型前后横穿围岩材料放置，且前后横穿放置的隧道模型的两端洞口位于围岩材料的边界处，并在两端洞口处设置聚苯乙烯泡沫板；所述可视化模型箱中的另一个隧道模型立体交叉埋设于前后横穿放置的隧道模型的上方，并且上方隧道模型的一端洞口穿出所述坡体，另一端洞口置于围岩材料内部且朝向可视化模型箱右侧的聚苯乙烯泡沫板。

4.如权利要求3所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统，其特征在于，所述可视化模型箱中两个隧道模型正交放置，且前后横穿放置的隧道模型与可视化模型箱的前后侧面垂直。

5.如权利要求1-4任一项所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统，其特征在于，所述隧道模型交叉段截面的拱顶和仰拱处布设加速度传感器，且以所述拱顶和仰拱为中心在两侧沿轴向以一定间距布设加速度传感器；所述隧道模型交叉段的中线上沿竖向方向布设若干加速度传感器；所述前后横穿放置的隧道模型的拱腰两外侧一定距离处布设与坡体竖向方向一致的一排加速度传感器和一排动态土压力计；所述隧道模型交叉段中心断面的环向及轴向布设若干动态应变片；所述隧道模型交叉段中心断面两侧以一定间距布置若干环形断面，所述环形断面的拱顶、仰拱和拱腰处分别布设动态应变片。

6.如权利要求5所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统，其特征在于，所述隧道模型交叉段中心断面的环向及轴向的拱顶、拱腰和仰拱处布设动态应变片。

7.如权利要求1所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统，其特征在于，所述滑带由特氟纶塑料与草木灰以一定配比制成。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)准备填筑材料及隧道模型

选取填筑原料进行模型土体拌和，形成围岩材料备用；选用隧道模型浇筑材料浇筑隧道模型并进行养护；

(2)制作可视化模型箱

采用U型钢板焊接制成可视化模型箱框架，所述框架前后侧面通过U型钢板连接成网格状，并在框架前后侧面的U型钢板上固定有机玻璃板，所述框架的左右侧面及底面固定钢板，且左侧钢板低于框架高度，可视化模型箱的顶面敞开，框架右侧钢板内侧固定聚苯乙烯泡沫板，清理可视化模型箱内外壁；

(3)放置隧道模型及填筑围岩材料

按照分层填筑的方式在可视化模型箱中进行围岩材料的填筑并逐层进行夯实，同时，在加速度传感器和动态应变片的布设位置处分别安装加速度传感器和动态应变片，并将浇筑养护完成的两隧道模型在相应位置按照一定的角度立体交叉放置于可视化模型箱中，围岩材料填筑及夯实至一定高度时，在可视化模型箱内前端进行坡体修筑，并在坡体下方布置滑带，并在坡体坡面上及滑带上下两侧均布设加速度传感器和动态土压力计；

(4)填筑完成后，对加速度传感器、动态应变片、动态土压力计的线路进行分类及整理，并将其连接到相应采集仪上，振动台试验系统准备完毕。